Arexx RP6 V2 Build your own robot kit RP6 V2 User Manual

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RP6 V2
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RP6 ROBOT SYSTEM -  2. Der RP6 im Detail
Dabei sind die Encoder sehr nützlich, denn man kann die Geschwindigkeit gut einre-
geln, egal wie der Untergrund und die Motorbelastung gerade aussieht.
Bei gemessenen 50 Segmenten pro Sekunde liegt die Geschwindigkeit bei 1.25 cm/s, 
sofern wir von 0.25mm pro Zählschritt ausgehen. Etwa 50 Segmente pro Sekunde ist 
auch die geringste gerade noch regelbare Geschwindigkeit (das variiert aber etwas 
von Roboter zu Roboter). Bei 1200 Segmenten pro Sekunde wären es die maximal 
möglichen 30 cm/s (bei 0.25mm Auflösung, bei 0.23 sind es 27.6 cm/s). Standardmä-
ßig begrenzt die Funktionsbibliothek das aber auf 1000 Flanken pro Sekunde. Die ma-
ximale   Geschwindigkeit   ist   vom   Ladezustand   der   Akkus   abhängig   –   daher   wären 
30cm/s nicht besonders lange haltbar. Außerdem erhöht sich die Lebensdauer der Ge-
triebe und Motoren je langsamer man fährt!  
Wenn der Roboter 4000 Segmente gezählt hat, ist er übrigens etwa einen Meter weit 
gefahren. Aber wie schon gesagt, gilt das natürlich nur für genau 0.25mm Auflösung. 
Ohne Kalibrierung hat man hier immer mehr oder weniger starke Abweichungen. Wem 
es nicht auf jeden mm ankommt, braucht nichts zu kalibrieren und kann einfach von 
0.25mm oder besser 0.24mm ausgehen!
Optimal ist es, wenn man sich für Weg- und Winkelmessungen nicht auf die Encoder 
Daten stützen muss, sondern externe Systeme wie Infrarotbaken oder einen genauen 
elektronischen Kompass dazu zur Verfügung hat.
2.4. Antriebssystem
Der Antrieb des RP6 besteht aus zwei Gleichstrom Motoren mit nachgeschaltetem Ge-
triebe, über das die beiden Raupenketten angetrieben werden (s. Abb. weiter oben). 
Die Motoren genehmigen sich je nach Belas-
tung einen recht hohen Strom und können 
natürlich   nicht   direkt   vom   Mikrocontroller 
angesteuert   werden.   Dazu   braucht   man 
Leistungstreiber   in   Form   von   je   einer   H-
Brücke pro Motor. Das grundlegende Prinzip 
ist in der nebenstehenden Abbildung darge-
stellt.     Eine   H-Brücke   besteht   aus   vier 
"Schaltern", die in Form eines H's um einen 
Motor angeordnet sind. Nehmen wir mal an, 
zunächst   seien   alle   Schalter   aus.   Schaltet 
man   dann   S1   und   S4   (Rot)   an,   liegt   eine 
Spannung   am   Motor   an   und   er   dreht   sich 
z.B. nach rechts. Schalten wir nun S1 und 
S4 wieder aus und danach S2 und S3 (Grün) 
an, wird die am Motor anliegende Spannung umgepolt und er dreht sich in die entge-
gengesetzte Richtung, also nach links! Man muss darauf achten, nicht gleichzeitig S1 
und S2, oder S3 und S4 einzuschalten, sonst entstünde ein Kurzschluss und dadurch 
könnten die "Schalter" zerstört werden!
Natürlich   verwenden   wir   auf   dem   RP6   keine   mechanischen   Schalter,   sondern   sog. 
MOSFETs. Diese schalten beim Anlegen einer genügend hohen Spannung am Eingang 
durch. Die Schaltvorgänge können sehr schnell erfolgen, mehrere Kilohertz sind bei 
unserer Anwendung möglich. 
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